封装和连接技术

作者: 东莞市美鑫绝缘材料有限公司 日期: 2018-02-05 人气: - 评论: 0

  和很多电子应用一样,在汽车电子中,集成电路一般焊接在由玻璃纤维和环氧树脂所组成的复合材料FR4电路板上。电路板一般为多层,例如6层或者8层。并不是每层中都会进行布线,一些电路层除了少数穿孔之外完全是金属,一方面利用大面积金属减小地线和电源线的电阻和电感,另一方面对其他的层提供电磁屏蔽。

  过去,元件使用插入式组装技术(THTThroughHoleTechnology)焊接在电路板上。如今更多地使用表面贴装技术(SMDSurfaceMounted Devices)来进行封装。表面贴装元件的组装成本更低、体积更小而且有更小的寄生电容。由于质量小,振动测试也更加容易通过。但对于一些特殊的元件,例如大电容或者线圈仍然需要使用插入式组装。

  一些特殊的电控单元中,例如变速器控制单元,需要使用陶瓷电路板来代替普通的印制电路板,以便取得更好的导热性。从力学性能上讲,在没有太强的弯曲变形时,陶瓷电路板比普通印制电路板的力学性能更优越。

  LTCC的导热性不如HTCC,但由于其烧结温度低,可以使用导电性好的银、金或者铜,而HTCC只能使用熔点更高的金属例如钼或者钨。所以汽车应用中更多地使用LTCC。由于陶瓷电路板的热膨胀系数和硅芯片相似,所以可以直接进行裸芯片组装,省略了芯片的封装步骤。芯片通过细焊线和外界进行导电联通。

  “共烧”是指多层的陶瓷电路板的生产工艺。首先,每一层都单独进行处理,例如钻孔以及孔内金属化、筛网印制导电浆和电阻浆等。其次,多层电陶瓷堆叠在一起,通过高温烧结在一起。陶瓷电路板的另外一个优点在于电阻可以通过印制集成在板内。大的汽车零配件供货商会独自进行陶瓷电路板的设计和生产,而小的供货商则更倾向于采购。

  除了FR4电路板和陶瓷电路板之外,还有一些特殊的应用采用柔性的导电材料,例如座椅坐垫传感器,采用集成了铜导线的柔性塑料材料。比较常用的柔性塑料为聚酰亚胺,市面上常见的品牌为杜邦公司的Kapton。除了其优越的力学性能以外,聚酰亚胺的高温性能也很优越,可以长时间在高于200的温度下使用,超出了FR4电路板的使用温度。一个缺点是其耐火性不高。

  传导特别高的电流时(例如中控电子部件),限于其导线截面过小,不能采用电路板作为基体,而是需要采用使用塑料作为绝缘层的冲压金属栅格来导电。


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